La présente invention concerne un dispositif ue regulation de température ainsi que son application à un bac chauffant indépendant dont la température réglable doit être maintenue de façon précise à la valeur prédéterminée choisie,notamment pour l'activation de pousses végétales en culture hors scl.

La nécessité u'accroître certaines productions végétales a conduit à développer la culture hors sol et l'on connaît déjà des installations comprenant des réseaux superposés de bac chauffants dont la température est maintenue constante par la présence de sondes thermiques et sensibles reliées, au moyen de coraons électriques, a ues tnermostats disposés aans une armoire de distribution électrique uesservant l'ensemble des bac chauffants.

De telles installations ont évidemment l'avantage de permettre le réglage et la maintien automatique aisé et à une même température prédéterminée de nombreux bacs à partir d'une armoire de distribution électrique unique, mais ne sont pas du tout adaptées aux réglages de températures différentes selon la nature et les variétés aes pousses choisies, de sorte qu'en dépit de l'intérêt ae telles installations elles ne conviennent qu'a des cas bien particuliers. En outre elles présentent ues inconvénients d'encombrement, et ae manque ae souplesse dans leur utilisation, l'ensemble aes bacs uevant toujours se trouver à des températures identiques.

On pourrait éventuellement modifier de telles installations afin a'imposer des valeurs ae températures différentes en fond- tion de la positicn des bacs mais l'on se heurte non seulemer.t au problème de l'encombrement, chaque sonde thermique sensible étant impérativement reliée à un thermostat donné de l'armoire de distribution électrique, mais encore à celui du contrôle précis ae la température.

En effet il n'existe pas actuellement de dispositif de contrôle de la régulation de la température susceptible d'être incorporé dans un oac aestiné à la culture hors sol. Les ais- positiis sensibles nécessitent un dispositif annexe et relativement encombrant qui finalement fait réapparaître les mêmes difficultes que celles qui viennent a'être exposées, les autres dispositifs ne permettent pas un contrôle efficace de la régulation de la température, dès que le milieu aont la température est à contrôler se modifie comme par exemple dans le cas d'une culture hors sol. Même dans le cas particulier ue la culture d'une seule espèce végétale déterminée il n'était pas possible de faire varier les paramètres d'un dispositif de régulation de la température en fonction des modifications du milieu cnaque bac engendrant des écarts de température par rapport aux tolérances admissibles.

L'objet de la présente invention est un dispositif de régulation précis de la température a'un milieu chauffé au moyen d'au moins un élément chauffant et comportant un dispositif d'affichage de la température désirée caractérisé en ce qu'il comprend une première sonde détectant la température T1 du milieu chauffant et une seconde sonde détectant la température T2 de l'élément cnauffant, de telle sorte que tout dépassement, de la température T1 captée par la première scnde, coupe le circuit de l'élément chauffant et que tout dépassement de la température T2 captée par la seconde sonde coupe le circuit d'alimentation au circuit chauffant.

L'un des principaux avantages du dispositif est de permettre une certaine tolérance de mise en place des sonues, amenuisant les effets des écarts plus ou moins importants entre la température réelle au milieu et la température captée T1, le contrôle de la température T2 de l'élément chauffant permettant la coupure automatique du circuit d'alimentation ue l'élément chauffant pour une température T2 déterminée en fonction de la température maximale que peut supporter la paroi chauffée par l'élément chauffant en vue de porter le milieu avec lequel elle est en contact à la température T1. Une telle disposition est particulièrement importante lorsque la paroi est formée d'un matériau plastique ne pouvant supporter une élévation de température au delà d'une certaine limite.

Un autre avantage de ce dispositif est aussi d'éviter tcute surchauffe lorsque les conditions de transfert de chaleur ayant varié de façon importante entre le milieu dont on capte la température et la sonde captent cette température, notamment dans le cas ou le milieu subit une importante transformation chimique ou biologique. C'est ainsi qu'il peut arriver qu'en dépit de l'apport d'énergie à l'élément chauffant, le milieu chauffé n'atteint plus la temperature T1 aussi rapidement que dans les conditions initiales. Dans ce cas la température de l'élément chauffant croît jusqu'à ce que la seconde sonde atteigne la température T2. La coupure brusque du circuit d'alimentation de l'élément chauffant permet d'éviter d'une part la détérioration de cet élément et d'autre part une surchauffe du bain lors de la reprise rapide du chauffage.

Une autre caractéristique de l'invention est de choisir pour sonde de détection des températures 11 et T2 des résistances variables à coefficient de température l'une positive l'autre négative permettant d'adapter aisément le dispositif de régulation des températures aux paramètres des milieux chauffants et chauffés l'alimentation du circuit de chauffage s'effectuant en courant alternatif en vue de faciliter le contrôle des cycles de chauffage et d'arrêt.

Un autre objet ue l'invention est l'application d'un tel dispositif de régulation à un bac pour culture hors sol, du type comprenant un élément chauffant compris entre un couvercle inférieur et le fond du bac, ce dernier recevant un milieu quelconque liquide granuleux ou végétal à maintenir à température donnée, caractérisé en ce que la première sonde de température T1 du milieu contenu dans le bac se trouve aans un logement environné par ledit milieu, la sonae étant directement reliée à l'intérieur de ce logement à un thermostat dont une partie au moins est encastrée entre le fond du bac et le couvercle inférieur, de telle sorte que seule la partie au thermostat comprenant le moyen a'affichage de la température T1 émerge avec les fils d'alimentation de l'élément chauffant contrôlé par une seconde sonde, du double fond.

Un tel agencement présente l'avantage même dans le cas où les bacs se présentent sous la forme de cuvettes peu profondes mais allongées, de disposer aisément le thermostat dans une partie latérale du double fond et la sonde en tout point désiré et notamment à l'aplomb au centre du bac lorsque l'on a besoin de se référer à la température précise de ce point.

Une autre caractéristique de l'invention réside en la prévision dans le fond du bac d'un logement de la seconde sonde, de préférence aans une zone médiane du bac, ce logement se présentant sous la forme d'un faible relief sur le fond de celui-ci, de telle sorte que l'espace compris entre la paroi interne du couvercle inférieur et la paroi inférieure du fond du bac reste réduit et déterminé par les seules épaisseurs du moyen chauffant et de son support disposé sur la paroi interne du couvercle inférieur , la sonde de contrôle de la température de l'élément chauffant étant reliée thermiquement à celui-ci.

Un avantage de cette disposition réside dans le fait que l'on peut se référer à la température d'un point particulièrement précis situé au niveau de chauffe du fond du bac et situé en un lieu médian dans une partie du bac où les températures risquent de croître rapidement et doivent être surveillées afin d'éviter toutes réactions nuisibles.

Ainsi chaque bac peut être réglé à des températures bien déterminées variant selon les utilisations choisies sans que l'on soit tributaire de raccordements de plus ou moins grandes longueurs entre armoire d'alimentation électrique commune et bacs, le dispositif ae régulation thermique à double contrôle permettant ue tenir aisément compte au milieu, des formes et de la nature des parois de transfert de chaleur.

En outre, lorsque les éléments cnauffants sont des résistances électriques se présentant sous forme d'un ruban au sein c'un film isolant plastique, ce qui permet d'obtenir aisément des températures homogènes sur tout l'étendue de la paroi inférieure au bac et que celui-ci contient un liquide bon conducteur de la cnaleur, on peut utiliser une sonde ae contrôle de la température au bain au voisinage immédiat au dispositif ae régulation, la sonde et son logement traversant la paroi au bac de façon étanche et faisant corps avec le dispositif. On réalise de la sorte des bacs susceptibles d'être utilisés de façon les plus diverses en fonction des pousses d'espèces différentes utilisées dans des bacs séparés. Chaque bac pouvant contenir des séparations tout en étant chauffé par plusieurs films dont la température uniforme est contrôlée par la seconde sonde reliée thermiquement à deux films voisins par une feuille d'aluminium.

D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description suivante faite en référence aux dessins annexés qui représentent à titre d'exemple non limitatif un dispositif ce régulation de la température et un mode de réalisation ae bac chauffant indépendant dont les températures du bain et ae l'élément chauffant sont contrôlées.

Sur les dessins :

• La figure 1 est le schéma électrique du aispositif de régulation de température,
• Les figures 2, 3 et 4 la représentation sous forme de diagrammes des cycles de commande de l'élément chauffant en fonction des températures,
• La figure 5 est la représentation schématique de la paroi latérale d'un bac porteur du régulateur de température,
• La figure 6 une vue en coupe longitudinale d'une portion du bac et,
• La figure 7 la vue en coupe transversale d'un bac à double travées.

Le circuit électrique du dispositif de régulation de la température d'un milieu quelconque liquide, granuleux ou comprenant des cultures hors sol, chauffé par un élément chauffant tel que la résistance Z1 figure 1 comprend essentiellement: une sonde électrique 13 de la température du milieu et une sonde électrique 23 de la température de l'élément chauffant Zl.

De préférence la sonde 13 est une résistance variable à coefficient de température négatif et la sonde 23 une résistance variable à coefficient de température positif.

La résistance variable 13 est connectée à la résistance 5 pour former la première branche d'un pont, l'autre branche étant constituée par les résistances R2 et R4 connectées en série de part et d'autre du potentiomètre 17. Celui-ci est commandé par exemple par l'index 12 d'affichage ue la température désirée monté de préférence sur le boitier contenant le dispositif. L'entrée négative de l'amplificateur opérationnel Z3 est branchée par la connexion 16 au potentiomètre 17 et son entrée positive, par la liaison 15, à la première branche du pont composée de la résistance variable 13 et de la résistance R5.

Les bornes 19 et 20 au dispositif sont branchées dans l'exemple figuré à une tension alternative de 220 V. Une diode de Zener D7, une diode D3 et le condensateur C4 règlent la tension d'alimentation de l'amplificateur opérationnel Z3, la tension étant fournie par le condenstaeur C3 reliée d'une part aux diodes D7 et D8 et d'autre part à la borne 19. Lorsque la tension de l'entrée positive 15 de l'amplificateur opérationnel Z3 dépasse la tension fournie en 16 par le potentiomètre 17, la sortie 18 de l'amplificateur opérationnel Z3 s'abaisse très rapidement en raison au circuit de réaction comportant la résistance R8. La diode photo-emissive D13 reliée à la résistance R6 et la diode luminescente D9 en parallèle reliée à la résistance R7 s'excitent. La diode D9 permet par un voyant approprié tel que 21 figure 6, ce connaître l'état de fonctionnement de l'amplificateur opérationnel Z3, c'est-à-dire tout dépassement de température du milieu. La diode D₁₀ est couplée, comme l'indique ae façon schématique les traits interrompus 22, à une paire de photo-transistors Z2 montés en pont dans le circuit D3 à D6 de sorte que des que la source lumineuse fournie par la diode D10 rend conducteurs les photo-transistors Z2 dont la polarité est contrôlée par les pranones au pont formées des diodes D3, D4, D5 et D5. Z2 croît

L'élément Triac D2 est alors commuté par le condensateur C2 branché à la borne 20 et au point commun ce 22. D3 et D6 entraînant la coupure du Triac D1. Ainsi l'élément chauffant Z1 normalement alimenté en tension par le Triac D1 connecté a la borne 20 cesse de recevoir tout courant à la coupure ae D1 par D2

Les que la température au milieu permet a la sonde 13 de communiquer une tension a l'entrée 15 de l'amplificateur opérationnel Z3 égale ou inférieure a celle affichée par l'index 13 du potentiomètre 17 la diode photo-émissive D10 cesse de rendre les photo-transistors Z2 conducteurs, entraînant a nouveau la commutation du Triac D1 par D2

La résistance variable 23 à coefficient positif de température est couplée thermiquement à la résistance chauffante Z1 ce telle sorte que dès que celle-ci dépasse une température donnée : 68° C dans l'exemple considéré, l'impécance de la sonde 23 connectée au circuit Z2, D3 à D6 croît considérablement. Cet accroissement entraîne un accroissement de la tension aux bornes du condensateur C2 amenant comme dans le cas précédent la coupure de D1 par le Triac D2 et l'arrêt momentané cu chauffage de l'élément Z1

Ansi quels que soient les écarts existant entre le forment du le milieu atteint une température T1 et le moment du la sonde atteint cette température le dispositif de regulation décrit permet par le contrôle de la température la de l'élément chauffant Z1 d'éviter tout depassement de la température des parois de transfert de chaleur au milieu dont la température est contrôlée. En outre le choix des sondes de coefficient de température l'un positif l'autre négatif accroît la rapidité de la coupure de l'élément chauffant et du rétablissement de son circuit d'alimentation.

Ainsi si l'on se reporte à la figure 2 où l'on a représenté en A la température du milieu à contrôler,en T1 la température à ne pas dépasser, en B les cycles de coupure et de conduction de l'élément chauffant Zl, en T2 la température de l'élément chauffant à ne pas dépasser et en C la température de l'élément chauffant on voit que dès que la température TO est atteinte : point a , l'élément chauffant est commuté à l'instant b₀ et que dès que le bain atteint la température T₁ au point a l'alimentation de Z1 est coupée au point b_l.

Dans le cas de la figure 3, les conditions du milieu ayant pu varier la température de l'élément chauffant croît comme l'indique la courbe C pour dépasser la température T2. Cependant le bain atteignant la température Tl la sonde 13 et éventuellement la sonde 23 peuvent couper l'alimentation de Zl.

Par contre si les conditions du milieu varient à un point tel que l'on ne puisse normalement atteindre la valeur de Tl comme le montre la figure 4, la coupure du circuit d'alimentation de Z1 s'effectue par la sonde 23 au point C de dépassement de la température T2. Bien que la température du bain n'atteigne plus la température Tl on voit cependant que la valeur moyenne du bain reste toujours au voisinage de T1 dans l'ensemble des cas tout en évitant les dépassements de température de l'élément chauffant Z1.

Ces avantages sont mis à profit notamment dans leur application aux bacs chauffants pour les cultures hors sol sans que ceux-ci soient contrôlés par des dispositifs situés dans des installations annexes coûteuses et encombrantes.

A titre d'exemple d'une telle application on a représenté en 1 figure 5 un bac chauffant équipé d'un dispositif de régulation conforme au dispositif décrit c'est-à-dire comportant une sonde de contrôle 13 de la température du milieu chauffé par le bac 1 et une sonde de contrôle 23 de la température de la résistance chauffante Z1

Bien que le bac chauffant indépendant à thermostat incorporé ainsi constitué puisse présenter diverses formes on a représenté en 1 figures 5 et 6 un bac de faible profondeur dont la longueur est au moins égale à deux fois la largeur.

Ce bac comporte un double fond étanche limité par la paroi supérieure 2 du fond 3 proprement dit et par la paroi inférieure 4 d'un couvercle inférieur 5. Ce double fond est rendu étanche par la jonction des rebords 6 du fond 3 du bac et 7 du couvercle 5.

L'étanchéité peut être obtenue soit par application directe des surfaces en regard des rebords 6 et 7 soit par application de ces surfaces sur un élément intermédiaire étanche ou éventuellement sur le bord d'un élément comportant une résistance chauffante schématisée en 8 se présentant sous la forme d'un film plastique servant d'isolant au ruban chauffant Zl.

L'élément chauffant 8 situé au dessus d'un support isolant thermique 9 peut adhérer par tout moyen à la paroi inférieure du fond 3; vernis ou colle par exemple.

Le ruban chauffant Z1 est alimenté dans le mode de réalisation représenté à titre d'exemple figure 1 sous une tension alternative de 220 volts, par le câble électrique 10, sous le contrôle au dispositif de régulation 11. L'index 12 de réglage du potentiomètre 17 permet d'afficher la température désirée qui peut par exemple être comprise entre 5 et 30°. Le voyant 21 en s'allumant permet de détecter tout dépassement de la température affichée T1

La résistance variable 13 est choisie pour fonctionner dans le domaine désiré de température de façon à utiliser la partie linéaire de la caractéristique. Cette résistance peut être de petites dimensions, avoir une épaisseur de 2 mm et une base carrée de 4 mm de côté. Elle peut être aisément logée en tout endroit désiré du bac et de préférence dans un logement étanche tel que 24 traversant la surface latérale du fond 3 de façon à pénétrer dans le bac tout en étant reliée directement au dispositif de régulation 11.

La résistance variable 23 de contrôle de la température de l'élément chauffant est située de préférence dans un logement 14 du relief sur le fond 3 du bac de façon à être placée dans les conditions de chauffe par le film 8 analogues aux concilions de chauffe du fond 3 en tout endroit désiré.

Dans le cas où l'on utilise par exemple ceux films chauffants côte à côte dans deux travées 27 comme dans le cas de la figure 7 divisant le bac longitudinalement, on dispose la sonce 23 sur une feuille d'aluminium 25 en contact avec chacun des films, la sonde 23 étant reliée au boitier de régulation dans le double fond. La disposition du fond des travées 27 permet d_'accroître le transfert de chaleur à partir du film 26 qui peut éventuellement épouser la forme ondulée ou dentée du fond aes travées.

On obtient ainsi des types de bacs indépendants capables en raison du dispositif de régulation 11 et de la possibilité d'implantation des sondes 13 et 23 aux points les plus vulnérables d'éviter de façon certaine tout dépassement de température du milieu contrôlé même dans le cas de variations importantes des caractéristiques thermiques du milieu lui-même comme dans le cas des cultures hors sol de tout type.